Gated metingen

[hsmeets]

Op Facebook nog een aardig draadje over 'gated' metingen en FFT. Wat dat betekend voor de meetnauwkeurigheid in de onderste frequentieband die wel binnen de gate vallen. Goed om in het achterhoofd te houden dat daar de uitkomst van de meting nog niet alles zegt.

https://www.facebook.com/groups/DIYLoud ... 362454055/

update: aardige-->aardig

[Pjotr]

Dat geldt niet alleen voor gated metingen maar voor alle metingen met een FFT. Dus ook impedantiemetingen en spectrummetingen. De meetbandbreedte bij een FFT is: F_sample/FFT_length. Dus hoe langer je FFT en hoe lager je F_sample des te nauwkeuriger kun je t.o.v. de frequentie meten. Die bandbreedte kan ook nog eens een factor 2 a 3 groter worden met "Windowing". Dus voor lage frequenties is het wel fijn als je meetkaart ook op b.v. 8kHz kan samplen. Die oude ISA en PCI karten konden dat, maar een moderne USB dinges gaat niet lager dan 44.1kHz. Met name bij impedantie metingen voor T&S bepaling beslist handig als je met lage F_Sample kunt werken.

[Henkjan]

ik copieer t maar ff hier neer

I did some quick investigation on gate width and gated windowing and its effect on measurement accuracy, especially at lower frequencies. It is often stated for example that if you gate at 4ms you have frequency resolution down to 250hz (the lowest frequency bin of the FFT of the impulse that is 4ms long will be 250hz). This is true, but there is little accuracy at even twice that frequency.
Different software seems to apply different windowing techniques to the gated impulse response, ARTA defaults to a rectangle (with Hann options), and I think REW and Omnimic use Tukey or Hann windows but I am not certain.
To investigate I made a simulated impulse of a minimum phase system with 4th order LR at 250 and 3000hz and added a sharp -5dB notch at 600hz.
The first plots shows the equivalent of two different windowing options in ARTA (Hann 25% and Hann 50%) the % indicates how much of the window is used for the roll-off. The frequency plots with "true" label are 100ms windows and match exactly the target.
As you can see it is really important to get longer windows, 4ms is not enough to capture much detail, and increasing the window to 50% hurts it further. I'm not finding much reason to use larger windows - it does help smooth response, but costs some resolution.
Meant to include this link about window functions - https://en.wikipedia.org/wiki/Window_function

[Henkjan]

or those wondering if this actually has an application in loudspeaker design...
YES IT DOES.
I just went and pulled up my ground plane measurement paper, that has an example in that shows this happening in the real world with a speaker I was trying to design. It was a large PA two way speaker that had a huge pipe organ resonance for the port. Probably should have redesigned the port, but by that point we were too far along the process.
When doing the crossover the port issue was impacting the perceived tonal balance....so while I couldn't fix the port resonance in the crossover design, I could make it a bit less audible. But I couldn't have done that without having a really good measurement to provide the understanding of what the completed speaker system frequency response was.

[John P]

Klopt het als ik concludeer dat de meting tot de helft van de afbreekfrequentie nog steeds bruikbaar is?

[Pjotr]

Het gaat nog steeds fundamenteel om deze: De meetbandbreedte, oftewel resolutie, bij een FFT is: F_sample/FFT_length Wat je in feite doet met gating is de FFT lengte verkorten. Dus als je afbreekfrequentie 200Hz dan is ie in principe geldig tot 200Hz (zonder windowing).

[ds23man]

Klopt.

Maar dan is eigenlijk de volgende vraag: waarom heb je die gating nodig?

Antwoord: je meetcondities zijn niet goed.

Oplossing: Ga niet meten in hokje van 3 bij 3.

[rikpost]

Nu ja de met de gemiddelde huiskamer ontkom je niet aan gating dunkt me .
We hebben niet allemaal een boerderij

[90000006]

interessant, dank voor het delen.

Weet er misschien iemand mij uit te leggen waarom er bij bepaalde gate tijden er een soort kamfilter effect optreedt aan de onderkant van het bereik? Ik denk dat dat te maken heeft met lekkage, maar snap nog niet helemaal hoe dat zit.

Ter illustratie twee keer zelfde meting uit REW, eerste met 500ms, tweede met 5 ms

[ds23man]

Nu ja de met de gemiddelde huiskamer ontkom je niet aan gating dunkt me .
We hebben niet allemaal een boerderij

Dan moet je een beetje creatief zijn om een goede meetlocatie te zoeken. Gating is geen gratis dode kamer zoals veel mensen denken.

[Pjotr]

Die mensen zijn dan met heel andere dingen bezig dan speakers bouwen dunkt mij. Kom op zeg, is een prima tool in heel veel gevallen. En net als met alles: Ken de mogelijkheden en onmogelijkheden.

[ds23man]

Je laatste zin spreekt al boekdelen Peter, veel mensen hebben dat niet in de gaten. Zitten dan eindeloos te kloten in een sim programmaatje op basis van niet correcte metingen. Bovendien zit je met een gemiddelde woonkamer ook nog eens met staande golven die je er niet uit krijgt met gating.

[bart Luyckx]

Klopt.

Maar dan is eigenlijk de volgende vraag: waarom heb je die gating nodig?

Antwoord: je meetcondities zijn niet goed.

Oplossing: Ga niet meten in hokje van 3 bij 3.

Wat is een acceptabele, minimum, ruimte die je nodig hebt om correcte metingen uit te voeren tot
Ongeveer 150-200hz?

[markbakk]

interessant, dank voor het delen.

Weet er misschien iemand mij uit te leggen waarom er bij bepaalde gate tijden er een soort kamfilter effect optreedt aan de onderkant van het bereik? Ik denk dat dat te maken heeft met lekkage, maar snap nog niet helemaal hoe dat zit.

Ter illustratie twee keer zelfde meting uit REW, eerste met 500ms, tweede met 5 ms

500ms.jpg

5ms.jpg

Hoe ben je aan die 5ms gekomen?

[satefan]

Het meetvenster dien je in te stellen door naar de Impulse Response van je meting te kijken. Daar kun je zien hoe vroeg/laat de eerste reflectie komt. Dat is de 2e impulse. Dit is bijna altijd wel de vloerreflectie (maar verschilt per meetsituatie).


Precies daarvoor stel je de rechterkant van de gate in. Zie onder:

Als ik de rechter-marker voorbij de 2e impulse (dus de 1e reflectie) zet dan krijg je wat jij noemt het kamfilter effect:

Probeer de speaker hoger te zetten en minimaal een meter vrije ruimte rondom de speaker te hebben. Dan kun je redelijk mee uit de voeten komen.

Zodra je correcties gaat toepassen en filterhellingen gaat bepalen is het zaak om dit te doen op een meting die geen ruimte-reflecties bevat. Zodra je de speaker verplaatst zijn die weer anders en klopt er van je filter maar (relatief) weinig.
Groet,

Satefan

[ds23man]

En dan moet je je nog afvragen in hoeverre die eerste reflectie nog bijdraagt. In bovenstaande meting zie ik een verhouding van 90 db verschil. Voor mij geen reden om er een gate overheen te plakken. Heb je ook een FR plaatje zonder gate Stefan?

[satefan]

Hier dezelfde meting met de gate op 500ms:

Kun je wel weer smoothing toepassen, maar met een gate weet ik zeker dat ik alleen de speaker meet en verder niets. Voor lagere frequenties zou ungated en dan smooting toepassen wellicht een optie zijn?

groet,

Satefan

[ds23man]

Hoe meet je in vredesnaam? Met pink noise? Als ik dit soort beelden op mijn scherm krijg begin ik eerst met het opnieuw opstarten van de laptop en audio interface.

[satefan]

Gewoon een sweep!

[ds23man]

Dan zou ik mij eerst eens zorgen gaan maken over je audio interface en je software.

[satefan]

Nou nou, niet gelijk dramatisch doen. Dit is wat je ziet als de meetmicrofoon een meter vanaf de speaker staat in een kleine ruimte. Dan vliegen de reflecties je om de oren. Daarom dus een gate gebruiken en dan kan ik erg betrouwbare en reproduceerbare metingen doen. Gaat al jaren goed.

Als ik close-range ga meten en de gate op 500ms zet dan zie je dit, ook gewoon met een sweep:

Satefan

[markbakk]

Hoe meet je in vredesnaam? Met pink noise? Als ik dit soort beelden op mijn scherm krijg begin ik eerst met het opnieuw opstarten van de laptop en audio interface.

Gerhard, kun je uitleggen wat jij eraan vindt mankeren? Mij ontgaat dat.

[90000006]

Ik heb ook van die woeste curves zonder smoothing. Denk dat dit gewoon door alle reflecties komt. Als je geen grote goed gedempte ruimte hebt, moet je iets in de huiskamer of op de zolder. Het is nog geen weer voor metingen in de tuin
Met de juiste gating verdwijnt het en worden de curves wel mooi strak, maar dan ben je weer erg beperkt in het lagere gebied. Mijn ervaring is wel dat als ik zo'n woeste curve uit REW met 500ms gating gladstrijk en gebruik als basis voor de room EQ in het laag, dat het toch heel aardig lijkt te werken. Ondanks dat je dan natuurlijk heel veel energie uit reflecties mee neemt.

Er staat me iets van bij dat ik ergens iets gelezen heb ooit over een methode om metingen in het laag te doen met een cosine burst, waarbij je met een scope de amplitude meet van alleen de allereerste terugkomende piek. Zou ik eens op moeten zoeken hoe dat ook al weer zat.

[markbakk]

Het probleem is dat reflecties sowieso het signaal verstoren. Ga maar na, bij 100Hz hoort een T van 10ms. De meesten hebben in die 10ms al drie reflecties te pakken. Wat wél goed gaat is close range meten.

[rikpost]

Je kunt near field meten ,die baffle doet toch niet zo veel met die lage frequenties.
En het wordt omnidirectionale wanneer je onder de 100 hrtz komt .
Met die informatie kun je het op gehoor aardig tunen .

Edit : iets soortgelijks Door Mark ook geopperd in de crossing post